Stres memicunya.
Ketika antibiotik menyerang mikroba, para tetangga panik. Namun tidak dengan cara yang kami harapkan. Mereka tidak hanya berjongkok. Mereka menjangkau. Mereka berbagi protein.
Kedengarannya liar, saya tahu. Kita selalu tahu bakteri memperdagangkan DNA. Transfer gen horizontal adalah pokok mikrobiologi. Kita tahu mereka mewariskan gen perlawanan seperti dukungan partai. Namun para ilmuwan telah lama menduga adanya lapisan yang lebih gelap dan lebih kompleks. Mungkin mereka juga memperdagangkan protein fungsional. Gelembung cairan kecil yang disebut vesikel dianggap sebagai truk pengantar. Selaput lemak, muatan protein, zip zip hilang.
Tapi buktinya?
Itu tidak ada di sana.
“[Jika Anda melihat ke belakang], tidak ada bukti,” kata Christophe. Herman, ahli mikrobiologi Baylor College of Medicine. Sampai sekarang. Dia dan timnya baru saja menerbitkan makalah di Sains yang akhirnya menarik perhatian. Hidup. Dalam rekaman, boleh dikatakan begitu.
Perangkap
Herman dan rekan-rekannya memasang jebakan. Sederhana. Anggun. Mereka menggunakan dua populasi E. E.coli.
Pertama, penerimanya. Bajingan malang ini membawa gen yang rusak. Terbalik, tidak berguna, diam. Tanpa versi fungsional dari gen spesifik ini, mereka tidak dapat memproses galaktosa, sebuah gula sederhana. Mereka pada dasarnya haus akan sumber energi spesifik tersebut.
Lalu para donatur. Orang-orang ini punya senjata: Cre recombinase. Protein yang dapat memperbaiki gen terbalik. Fungsinya seperti gunting dan selotip. Ia memotong dan menempelkan gen kembali ke kondisi kerja. Jika sel penerima menerima protein Cre ini, sel tersebut dapat mengaktifkan kembali gen tersebut. Mode pesta diaktifkan.
Inilah hasil tangkapannya. Transfer DNA tidak akan berhasil di sini. Penerima membutuhkan protein sebenarnya untuk mengatasi masalah yang mendesak. Mereka harus secara fisik menerima Cre recombinase dari donor.
Eksperimen itu tampaknya ditakdirkan untuk gagal. Atau kebosanan.
“[Herman] pergi berlibur. Saya berada di lab. Saya rasa kami tidak mengharapkan apa pun,” kenang penulis utama Alice Wen.
Mereka mengamati cawan petri. Hari-hari berlalu. Kemudian. Perlahan-lahan, dengan susah payah, sinyal itu muncul. Bakteri memang berbagi. Protein Cre bergerak. Penerima memakan galaktosa. Perdagangan itu terjadi.
Tapi itu sangat lambat. Tetesan, bukan banjir.
Sampai tekanan meningkat.
Efek antibiotik
Lemparkan antibiotik ke dalam campuran.
Perhatikan reaksinya.
Kecepatan transfer meroket. Dengan faktor empat ribu. Itu bukanlah fluktuasi. Itu adalah respons panik. Tekanan akibat narkoba memaksa masyarakat melakukan pertukaran sumber daya secara panik.
Di alam liar, hal ini membagi bakteri menjadi dua suku. Para martir dan yang tertidur.
Kebanyakan sel bereaksi dengan melepaskan vesikel. Mereka membuang muatan protein ke lingkungan, sehingga membiarkan diri mereka terekspos. Ini semacam perjanjian bunuh diri, tapi muatannya mendarat di tetangga. Sementara itu, sel-sel lain menjadi sunyi. Mereka berhenti bereproduksi. Mereka menghentikan produksi protein untuk bersembunyi dari obat tersebut. Mereka tidak aktif, rapuh, dan membutuhkan bantuan.
Herman mengira vesikel itu mengantarkan alat perbaikan. DNA polimerase. Hal-hal yang dibutuhkan sel-sel yang tidak aktif ini untuk memulai kembali kehidupan setelah pemboman berhenti. Yang hidup memberi makan yang tidur. Ia bekerja bahkan melintasi batas spesies.
Mengapa?
Siapa tahu. Kami benar-benar tidak tahu.
“Kami baru tahu hal ini terjadi,” kata Wen.
Mungkin itu adalah kelangsungan hidup populasi. Satu sel mati sehingga sel yang lain tetap hidup. Atau mungkin itu egois dalam cara yang halus. Mungkin sebuah sel mengambil protein tetangganya untuk diuji coba. Uji coba gratis mikroba. Sebelum berkomitmen untuk mencuri barang permanen, seperti DNA, ia mencoba keterampilan tetangganya terlebih dahulu.
Ini berhasil. Itu masalahnya.
Laurence Van Melderen dari Université Libre de Bruxelles tidak terlibat dalam penelitian ini. Dia memperhatikan dari luar. Dia menyukai apa yang dia lihat.
“Ini adalah cara yang sangat elegan untuk membuktikan adanya transfer protein. Saya yakin mereka benar,” katanya.
Kontrolnya ketat. Tidak ada celah. Kesimpulannya berlaku. Bakteri berbagi perangkat kerasnya ketika keadaan menjadi buruk. Mereka melewati obor. Mereka berbagi beban.
Kita biasanya menganggap survival of the fittest sebagai olahraga tersendiri. Penyendiri. Yang terkuat. Namun di sini, pada tingkat mikroskopis, komunitas lebih penting dibandingkan individu. Mereka membangun jaring pengaman yang terbuat dari lemak dan protein.
Hal ini membuat kita bertanya-tanya siapa musuh sebenarnya.
